Erste Förderperiode 2016-2019:

A06  Spin+Microstructure: Wechselspiel zwischen der atomaren und der magnetischen Struktur von ausgedehnten Defekten

Prof. Dr. Herbert M. Urbassek (Fachbereich Physik, RPTU)
 

Im Projekt A06 werden Berechnungen durchgeführt, die sich mit den Auswirkungen von Gitterdefekten und daraus resultierenden Spannungen auf den Spin befassen. Dabei wird das Wechselspiel zwischen Spin und Orbit, das die Gitterstruktur eines Materials bestimmt, sowie erweiterte Gitterdefekte wie Versetzungen und Korngrenzen untersucht. Großskalige atomistische Simulationen unter Verwendung neuartiger empirischer interatomarer Potentiale - sogenannter magnetischer Potentiale - werden für den Werkstoff Eisen durchgeführt, der sowohl ein fundamentales 3d-Metall als auch die Kernverbindung anwendungsrelevanter legierter Stähle ist. Durch Einbeziehung des Spins als zusätzlichen Freiheitsgrad werden gleichzeitig die atomare Struktur und die lokale magnetische Struktur in der Umgebung von Gitterdefekten bestimmt. Die atomistisch berechneten magnetischen Eigenschaften werden dann als Input für mikromagnetische Simulationen verwendet, die es erlauben, dehnungsinduzierte Spinphänomene in Stahl, wie sie in B08 (Smaga, Beck) experimentell untersucht wurden, zu untersuchen und zu kontrollieren.
 

Ziel 1: Untersuchung der magnetischen Struktur von ausgedehnten Defekten und Grenzflächen in bcc Fe

Ziel 2: Erweiterung der atomistischen Simulationen auf die mesoskopische Skala mit Hilfe von mikromagnetischen Simulationen und Bestimmung der Eigenschaften von magnetischen Domänenwänden in der Nähe von ausgedehnten Defekten